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NO、ET-1在脑血流量变化中的作用探讨

更新时间:2020-06-05 08:31点击:

    摘要:目的本文主要探讨急性低压缺氧时NO和ET-1对脑血流量变化的调节作用。方法大鼠随机分为平原组和急性低压缺氧组,用电磁血流量计测定脑血流量,用Gess法和放免法分别测量血浆和脑N02-、ET-1含量, 用双波长分光光度法测量NOS活性。结果急性低压缺氧时脑血流量、脑含水量、血浆和脑组织NO2-、ET-1含量、NOS活性明显增高(P<0.05) , 脑ET-1/N02- 比值明显下降(P<0.05) 。结论急性低压缺氧时,脑血流量增加,ET-1、 NO均参与了脑血流量变化的调节,NO血管舒张作用大于ET-1收缩作用。
 
    关键词:大鼠;缺氧;脑血流量; . - -氧化氮;内皮素-1
 
脑组织代谢以有氧化谢为主,当各种负荷增加时,脑血流量依赖其自动调节功能在一定灌注压范围内可保持恒定不变,以保证脑组织的正常功能。
 
  有关急性缺氧条件下脑血流量改变和调节的研究多集中在常压缺氧及缺血缺氧方面,而在低压缺氧方面研究较少。目前研究表明一氧化氮(nitric oxide,NO)和内皮素-1(endothelin-1,ET-1)均参与急性缺氧脑血流量变化的调节[1-4],但多研究NO或ET-1各自的作用,且结果不尽相同。机体处于急性低压缺氧时,同时研究脑NO和ET-1含量的变化及相互关系对脑血流量的调节作用,报道很少。本文实验研究了急性低压缺氧大鼠的脑血流量、脑含水量、血浆、脑组织NO、ET-1的含量,探讨了NO、ET-1在脑血流量变化中的作用。
 
  1材料与方法
 
  1.1材料
 
  健康Wistar大鼠,雌雄不拘,体重242.51±23.57g,共20只,随机分为平原组(Control,n=10)和急性低压缺氧组(AH,n=10)。急性低压缺氧组在模拟海拔5 000m(间断减压,8h/d)3天。
 
  1.2方法两组各10只大鼠分别在平原(海拔308m)和高原(海拔4 000m),在10%乌拉坦(1ml/100g体重)麻醉下,分离颈总动脉并结扎颈外动脉,用电磁血流量计(MFV-3200型)测量近头端的颈总动脉血流量(此时颈总动脉的血流量主要反应脑血流量)。
 
  然后,颈总动脉抽血测血气和血球压积(Hct)并取血2ml分离血浆测血生化指标,然后迅速开颅,取出适量的相同部位大脑组织,置液氧中冻存用于测组织生化指标,然后快速取皮层组织约25mm3,分析天平称湿重、50℃烘箱内干燥至恒重,按公式(湿重-干重)/湿重×100%计算脑组织含水量。参照曾强等人[5]及NO检测试剂盒(第三军医大学临床微生物教研室)、ET-1放免药盒(北京东亚免疫技术研究所)说明书的方法测定血浆和脑组织NO2-、ET-1含量。参照Knowles等人[6]及一氧化氮氧合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性测试盒(军事医学科学院放射医学研究所)说明书的方法测定脑NOS活性。
 
  1.3统计学处理
 
  所得数据均以均数±标准差(x-±s)表示,并做t显着性检验,以P<0.05为显着性判断标准。
 
  2结果
 
  2.1急性低压缺氧对血气参数、脑含水量及脑血流量的影响
 
  急性低压缺氧引起各组动物血氧分压、二氧化碳分压、血氧饱和度显着下降,pH无明显变化;急性低压缺氧时脑含水量、脑血流量明显增加(表1)。
 2.2急性低压缺氧对血浆、脑组织NO2-、ET-1含量、脑组织NOS活性及脑组织ET-1/NO2-比值的影响
 
  急性低压缺氧引起血浆、脑组织NO2-、ET-1含量增加,脑组织NOS活性增加;脑组织ET-1/NO2-比值下降(表2).
3讨论
 
  本研究结果与以往文献报道一致[4,7],我们观察到,在摸拟高原,大鼠脑含水量、脑血流量明显增加。急性低压缺氧时脑血流量的变化调节机制目前不十分清楚,目前主流观点神经因素在脑血流量调节中不起主导作用得到共识,各种血管活性物质在脑血流量的调节所起作用的研究越来越受到重视。
 
  国内外资料表明NO和ET-1参与急性缺氧时脑血流量的调节。
 
  Van Mil等人[4]发现,健康志愿者吸入氮氧混合气体导致缺氧,脑血流量明显增加,而用NO抑制剂L-NMM能够使脑血流量降至正常水平。郑宁等人[7]也发现,常压急性缺氧豚鼠脑组织含水量、血浆NO和ET-1水平均有所上升,以NO上升为主。以往研究主要是测定血浆水平,不能完全反应脑部NO、ET-1含量,直接测定脑组织NO2-、ET-1含量及NOS活性,国内外研究甚少。
 
  我们研究表明,血浆NO2-含量、脑组织NO2-含量及NOS活性显着增加,这表明急性低压缺氧时,无论从代谢产物还是酶活性方面均证明NO合成增多,导致脑血流量增加。急性低压缺氧如何导致NO合成增多的原因目前不明确,有人研究表明,缺氧内皮细胞内游离钙浓度会迅速增加,从而激活NO合酶引起NO合成增多[2].急性缺氧时,有人观察到,小鼠一氧化氮合酶基因表达增强,NO合成增加,从而舒张脑血管,导致脑血流量增加[8].本人也观察到急性低氧时内皮细胞分泌NO增加,舒张脑血管,是机体的一种重要防御机制,同文献报道一致。以往文献和本人均观察到急性缺氧能够引起血浆、脑组织ET-1增加[7,8].急性缺氧时ET-1合成增加的原因是低氧刺激动脉化学感受器使交感神经系统兴奋,刺激了ET分泌,同时,内皮细胞膜通透性增加或破裂,ET-1大量释放入血。急性低压缺氧时观察NO和ET-1相互关系及对脑血流量的调节,国内外少见报道。我们观察到,急性低压缺氧时,NO、ET-1明显增加,由于NO具有舒张血管作用,而ET-1具有收缩血管作用,因此ET-1此时的作用可能是抑制脑血管过度舒张。同时我们也观察到脑ET-1/NO2-比值下降,表明急性低压缺氧时,NO脑血管舒张作用大于ET-1收缩作用。正常条件下,ET与NO的合成和释放处于动态平衡,但在急性低压缺氧时NO和ET-1均增加,NO合成多于ET-1,因此急性低压缺氧时脑血流量的调节以NO舒张血管为主。
 

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